Muchos de los procesos actuales de obtención de energía no son amigables para el ambiente, pues utilizan recursos no renovables causando daños en los ecosistemas y agotamiento de los recursos fósiles. Por tal motivo, la búsqueda de fuentes de energía renovables es una tarea que está siendo hoy en día investigada.

En el tema de biocombustibles, la biomasa ha sido utilizada desde hace varios años. Se comenzó con el uso de granos (maíz y sorgo) para la producción de bioetanol y biodiesel, después con otros cultivos no alimenticios (por ejemplo la Jatropha y la palma de aceite). Este tipo de procesos generan lo que se conoce como biocombustibles de primera generación.

En este tema hay una gran polémica por el uso de granos alimenticios y, sobre todo, por el uso de suelos fértiles para producir combustibles en lugar de alimentos. Para sortear este problema, se ha estudiado el uso de residuos de biomasa como paja y residuos agrícolas celulósicos para generar biocombustibles. El reto es lograr extraer eficientemente los azúcares presentes en la celulosa constituyente de la biomasa.

Más recientemente, en lo que se conoce como procesos de tercera generación, se está estudiando el uso de microalgas. Las microalgas son un conjunto de microorganismos fotosintéticos unicelulares que se localizan en hábitats diversos tales como aguas marinas, dulces, salobres, residuales o en el suelo, bajo un amplio rango de temperaturas y disponibilidad de nutrientes; se les considera responsables de la producción de 50% del oxígeno y de la fijación de 50% del carbono en el planeta.

Las microalgas poseen varias ventajas sobre las plantas terrestres para la producción de biocombustibles, por ejemplo, requieren una menor área de cultivo por cantidad de biomasa producida, poseen mayores velocidades de crecimiento y no existe competencia directa con la producción de alimentos. Además, es posible el uso de aguas residuales para su cultivo.

El uso de microalgas para la producción de biodiesel es considerado como una alternativa ventajosa. Sin embargo, recientemente, al aplicar metodologías para evaluar el ciclo de vida del proceso, se ha observado que el cultivo de microalgas y su uso para la producción de biodiesel, podría consumir más energía que la que puede ser obtenida, haciendo no tan rentable el proceso.

Por otro lado, el alto contenido de lípidos y otros constituyentes, hacen de la biomasa micro alga un sustrato promisorio para la generación de biogás por medio de procesos anaerobios.

El tratamiento anaerobio es un proceso para la biodegradación de la materia orgánica y como resultado se produce biogás. El biogás consiste principalmente de 65% a 70% de metano y el resto de dióxido de carbono. Hoy en día, una planta de tratamiento puede generar metano a partir del tratamiento de la biomasa (bacterias) que se produce como consecuencia de la remoción de la materia orgánica. De manera comparativa, las bacterias pueden tener hasta 17% de su peso en lípidos, mientras que en las microalgas este valor puede ser hasta de 60%, de ahí su interés.

En la Unidad Académica Juriquilla, Instituto de Ingeniería-UNAM, se está llevando a cabo un proyecto financiado por el Fondo Mixto CONACyT-estado de Querétaro, cuyo objetivo es el desarrollo de un proceso productor de metano e hidrógeno a partir de la digestión anaerobia de microalgas cultivadas con aguas residuales y residuos agroindustriales.

De este modo se busca que a partir del tratamiento de residuos se genere un subproducto (microalgas) con un alto potencial para generar biocombustibles gaseosos.

* Jefe de la Unidad Académica del Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Juriquilla